Kraftzustandsermittlung

Aufgabe:
Unabhängig von der Schnittlage y sollen die ins lokale Koordinatensystem transformierten Schnittkräfte, welche an der Schnittebene aus den Elementkräften errechnet werden, möglichst genau mit den bekannten Schnittkräften und deren Verlauf in x-Richtung übereinstimmen. Hier ein Modellierbeispiel einer Scherzugprobe zur Validierung:

Scherzugprobe

An der Probe herrscht ein bekannter Kraftzustand von Fx, Fy, Fz, Mx, My und Mz mit welchem die ermittelten Schnittkräfte validiert wurden.
Das Summieren der GP-Forces an freigeschnittenen Elementkanten zeigte große Einflüsse der Modellierung auf den so ermittelten Kraftverlauf.

Die Einflüsse auf die Abweichungen der ermittelten Schnittkräfte (Fx, Fy, Fz, Mx, My und Mz) wurden durch Einflussgrößenanalysen erkannt und quantifiziert. Durch geeignete Berücksichtigung dieser Einflüsse konnten die Abweichungen auf ein geeignetes Maß reduziert werden:

hhh

Absolute Abweichungen der Kräfte Fx, Fy und Fz:

Kraftabweichungen bei Scherzug

Das so ermittelte Verfahren wird in FEMSITE zur Ermittlung des Kraftzustandes an Verbindungselementen (Schweißpunkte, Robscans) und auch Schweißnähten eingesetzt. Aus diesen Daten kann mittels geeigneter Parametermodelle die Lebensdauer der Verbindungselemente und Schweißnähte berechnet werden.

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